הערכה שיטתית של דגימות גולגולת יונקים לפתולוגיה דנטלית וטמפורומנדיבולרית של המפרקים

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר את הטכניקות להערכה שיטתית של דגימות גולגולת כדי לאפיין וריאציות אנטומיות והתפתחותיות וחריגות של השיניים, מחלות חניכיים, מחלות אנדודונטליות ופתולוגיה של מפרקים טמפורומנדיבולריים.

Abstract

דגימות גולגולת המוזיאון מייצגות אמצעי לא פולשני, אינפורמטיבי וזמין לחקר נגעי מפרקים טמפורומנדיבולאריים (TMJ), פתולוגיה דנטלית ווריאציות אנטומיות במינים רבים של יונקים. חקר השיניים והלסתות של מגוון מינים יכול להוות אתגר הדורש תשומת לב לפרטים והבנה של האנטומיה הרגילה של מין. במאמר הנוכחי נדון פרוטוקול שיטתי ומדויק לבדיקת דגימות גולגולת שיושם על מגוון יונקים להגדרת מחלות אופייניות באזור האורומקסילופציאלי. ההליך המתואר הוא בו זמנית מדויק, ניתן לחזרה וניתן להתאמה לצורות הגולגולת והשיניים השונות מאוד ולאנטומיה בין מינים שונים. באופן ספציפי, דגימות נבדקות עבור שיניים חסרות, מחלת חניכיים, מחלה אנדודונטלית, פתולוגיה TMJ, וריאציות אנטומיות. תוצאות שנאספו ממחקר על דגימות מוזיאונים עשויות לשקף את ההיסטוריה הטבעית, הבריאות ומצב המחלה של פרטים ומינים. יתר על כן, נתונים אלה יכולים לסייע במאמצי מחקר אקולוגיים ושימוריים, כמו גם בטיפול בפרטים שבויים.

Introduction

התפתחות הלסתות והשיניים מסמנת נקודת זמן קריטית באבולוציה ובהתפתחות של בעלי חוליות. בעוד שהלסתות התפתחו בתחילה כחלק ממנגנון נשימה במינים ימיים וימיים, השיניים הציעו דרך חדשה לתפוס ולעבד פריטי טרף ^1,2. מאז התפתחות הלסתות והשיניים, אורגניזמים פיתחו אינספור וריאציות באנטומיה התואמות את תפקודם ומשקפות את התפקיד האקולוגי שאליו הם שייכים. בשל טבעם המינרלי, שיניים וגולגולות מייצגות שפע של מידע שנשאר בסביבה ובתיעוד מאובנים ויכול להציע תובנות רבות על האקולוגיה, המצב הבריאותי וההתנהגות של פרטים, ובהרחבה, מינים.

לרכישת מידע הנוגע לשיניים ולסתות של בעלי חיים ולאפיון צורה ופתולוגיה יתרונות רבים. הכרה בתהליכי מחלה נפוצים יכולה לשפר את מאמצי השימור של מיני בר ולייעל את הטיפול בבעלי חיים בשבי ^3,4,5. לדוגמה, מידע שנאסף מדגימות גולגולת מוזיאונים שימש כדי להסיק מסקנות על חשיפת כלב הים האפור הבלטי (Halichoerus grypus) וכלבי הים הנמל (Phoca vitulina) למזהמים סביבתיים כגון אורגנוכלורינים לאורך זמן^6,7, אם כי קשר סיבתי בין נגעים אורופלציאליים ומזהמים לא אושר. יתר על כן, מחלות חלל הפה הן מהמחלות הנפוצות ביותר במינים ביתיים, והבנת מצב בריאות הפה של מיני בר עשויה לקדם את הרפואה הקלינית והניהול של מינים מבויתים ^8,9.

מכיוון שבעלי חיים פיתחו שונות כזו בצורת גולגולת רגילה ובשיניים, זה יכול להיות מאתגר לאפיין ולהשוות היבטים אלה בין מינים. הבנת האקולוגיה וההתנהגות הטבעית של אורגניזם, כמו גם סביבתו הטיפוסית, היא הכרחית לפני שמנסים לבחון את גולגולתו. פעולה זו תניע את היווצרותן של שאלות והשערות לגבי השיניים של מין מסוים ותעשיר באופן בלתי נמנע את המסקנות מניתוח הנתונים. לדוגמה, הכרה בכך שהתזונה הטיפוסית של לוטרת הים הדרומית (Enhydra lutris nereis) כוללת רכיכות קשות, סרטנים ואכינודרמים היא חיונית כדי להקשר את מידת וההשפעה של שחיקה ו / או שחיקה של השיניים^10,11. למרות שניתן להניח את הסבירות שפרט ממין מסוים יפתח מחלות שיניים מסוימות, חיוני שיהיה פרוטוקול שיטתי, מדויק וניתן לשחזור להערכת פתולוגיה דנטלית. זה צריך לכלול הערכה של חסימה, ממצאים אנטומיים והתפתחותיים, מחלות חניכיים, ממצאים אנדודונטליים, ופתולוגיה של מפרקים טמפורומנדיבולרים (TMJ). פיתוח פרוטוקול כזה עם ניתוח סטטיסטי דומה יאפשר השוואה מפורטת של מחלות שיניים ומחלות TMJ ממין למין. שיטה שיטתית שימשה לאפיון פתולוגיה של מפרקים דנטליים וטמפורומנדיבולרים במינים רבים של יונקים והוכחה כניתנת לתרגום לאורגניזמים בעלי צורות מגוונות 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22^{, 23,24}.

כדי להשוות נתונים עתידיים על מינים נוספים, חשוב שתהיה שיטה מקובלת להערכת מחלות של השיניים והלסתות שניתן ליישם על מגוון מינים. מאמר זה נועד לפרט גישה סטנדרטית ומאורגנת להערכת פתולוגיה דנטלית ופתולוגיה TMJ של דגימות גולגולת.

Protocol

המחקר הנוכחי נערך באמצעות דגימות מהמחלקה לאורניתולוגיה ויונקים, האקדמיה למדעים של קליפורניה, סן פרנסיסקו, המוזיאון לזואולוגיה של בעלי חוליות, אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, ומוזיאון הצפון, אוניברסיטת אלסקה, פיירבנקס. האישור לבחון דגימות גולגולת ולפרסם עבודות מהנתונים התקבל מהמוזיאונים שבבעלותם ובניהולם של כל אוסף.

1. בחירת דגימות ותיעוד

1. פרטי דגימות מסמכים, כולל מספרי זיהוי, מין, מין ומיקום מוצא.
   הערה: מספר הדגימות המוחזקות באוסף מסוים, כמו גם פרטי הדגימה, עשויים להיות זמינים באמצעות פתרון ניהול האוסף השיתופי של Arctos (ראה טבלת חומרים). במחקר הנוכחי נלקחו בחשבון גולגולות של פיל ים צפוני (Mirounga angustirostris), בובקט קליפורניה (Lynx rufus californicus), שועל אפור (Urocyon cinereoargenteus), כלב ים פרווה צפוני (Callorhinus ursinus), לוטרת ים דרומית (Enhydra lutris nereis), אריה הרים קליפורני (פומה קונולור פומה) ושועל קיט (Vulpes macrotis).
2. בדוק את הגולגולת לשלמות המבנים האנטומיים. אין לכלול גולגולות מקוטעות באופן חמור כך שלא ניתן לזהות מבנים אנטומיים תקינים ללא שחזור נרחב.
3. במידת האפשר, להעריך את גיל הדגימה בזמן המוות בהתבסס על סגירת תפרים גולגולתיים. עיין בספרות הרלוונטית לזמן סגירת התפר הגולגולתי מכיוון שזה משתנה עבור כל מין יעד.
4. החלף שיניים רופפות עם alveoli המתאים שלהם. השתמש בתיאורים אנטומיים שפורסמו של מיני המחקר כדי לעזור לזהות את סוג השן של כל שן רופפת 25,26,27,28,29,30.

2. ממצאים אנטומיים והתפתחותיים

1. בדוק ברצף כל רביע שיניים ותעד את נוכחותן או היעדרן של שיניים.
2. לסווג את האובדן של כל שן כנעדר מולד לעומת אובדן שן נרכשת לעומת אובדן מלאכותי נעדר. בדוק את אזור השן החסרה עבור שוליים חלקים של עצם (מולד), alveolus ריק עם שיפוץ עצם alveolar (נרכש), או alveolus ריק אבל קווי מתאר בחדות (artiffact).
3. תעדו שיניים נשירות או שיניים סופר-מספריות (איור 1).
4. בדקו את צורתו של כל כתר שן וכל מבנה שורשים נראה לעין. תעד את מספר השורשים על ידי בדיקת השיניים הרופפות מתוך הנאדיות שלהם.
   הערה: עבור שיניים שלא ניתן להסיר מהנאדיות שלהן, ניתן לזהות שורשים סופר-מספריים על-ידי בליטה נוספת, בדרך כלל באספקט הפלאטלי או הלשוני של השן, או באמצעות צילומי רנטגן דנטליים (איור 2).
5. תעדו נוכחות של היפופלזיה באמייל, המאופיינת בדילול או היעדר שכבת האמייל הלבנה והרפלקטיבית של השן, החושפת את משטח הדנטין המחוספס יותר, הצהוב-שזוף.

3. מצב חניכיים

1. השתמש בבדיקה וחוקר חניכיים מתכתי או פלסטי (ראה טבלת חומרים) כדי לוודא את מרקם עצם הנאדית עבור עדות לדלקת חניכיים³¹.
   הערה: אין רקמות רכות, כך שלא ניתן לאבחן דלקת חניכיים, אך וסקולריזציה מוגברת, כפי שמעיד מספר גדול יותר של פורמינה וסקולרית, מצביעה על דלקת חניכיים מוקדמת (איור 3).
2. בדוק נוכחות של מעורבות או חשיפה של פרקציה על ידי ניסיון להחדיר את בדיקת החניכיים בין השורשים של כל שן מרובת שורשים. בהתאם למספר השורשים, ייתכן שיהיה צורך באזורים מרובים כדי לבדוק את הפורקציה.
3. השתמש בפרוטוקול סטנדרטי כדי לזהות את השלבים של דלקת חניכיים מחמירה בהדרגה (טבלה 1)³².

4. שיניים שבורות ונגעים פריאפיקליים

1. בדקו כל שן לאיתור שבר, המתבטא באובדן חומר השן בעל קצוות חדים (איור 4).
2. קבע אם כל שבר מסובך או לא מסובך על ידי ניסיון להחדיר את החוקר לתוך תא מוך השן מהאתר השבור. שברים מסובכים מסומנים על ידי קצה החוקר נופל לתוך תא מוך השן.
3. רשום כל סוג שבר בהתבסס על מערכת סיווג סטנדרטית (טבלה 2)³³.
4. בדקו בשיניים עדות לנגעים פריאפיקליים, המאופיינים בהרחבת עצם הנאדית באזור קודקוד שורש השן עם עדות להגברת כלי הדם (איור 5). ההתלבטות סביב ההתרחבות עשויה להיות נוכחת או לא.

5. שחיקה/שחיקה

1. בדקו כל שן לשחיקה/שחיקה, המתבטאת באובדן חומר השן בעל מראה חלק וזגוגי וקצוות מעוגלים (איור 6).
2. השתמש ב- Explorer כדי לקבוע את החשיפה של תא מוך השן מהאזור האבוד על-ידי ניסיון להכניס את קצה Explorer לתא מוך השן.
3. סווג את מידת השחיקה/שחיקה בכל שן באמצעות שיטת סיווג סטנדרטית (טבלה 3)¹¹.
   הערה: מינים מסוימים עשויים להיות רגישים יותר לשחיקה/שחיקה מאחרים בשל התנהגותם הטבעית. לפיכך, ניתן להצביע על חומרת השחיקה/שחיקה, או להסתפק ברישום פשוט של נוכחות או היעדר שחיקה/שחיקה.

6. פתולוגיה משותפת טמפורומנדיבולרית

1. בדוק את מרכיבי העצם של TMJ, כולל ראש הלסת התחתונה של התהליך הקונדילרי, ואת הפוסה המנדיבולרית של החלק הקשקשי של העצם הרקתית, לאיתור ראיות לפתולוגיה של המפרק הרקתי, תוך שלילת ממצאים כגון טראומה לאחר המוות (למשל, "נזק למגירה" או ממצאי הכנה)³¹ (איור 6).
2. בדוק באופן עצמאי את הראש המנדיבולרי ואת הפוסה משני הצדדים והשתמש במערכת ניקוד כמותית למחצה עבור דלקת מפרקים ניוונית (OA) כדי לסווג את הנגעים הקשורים לכל עצם (טבלה 4)³⁴.

7. טראומה

1. בדוק את הגולגולת עבור כל עדות לפגיעה טראומטית.
   הערה: ניתן להבדיל בין פגיעה טראומטית כרונית לבין פגיעה טראומטית חריפה בהתבסס על חדות קצוות השבר וכל עדות לשיפוץ גלוסקמה. כמו כן, שימו לב שחלק ממיני הבר חשופים לפציעות ירי, וניתן לזהות פצעי כניסה/יציאה, כמו גם שרידי קליעים.

8. בדיקת פרמטרים אחרים

1. בהתאם למין, לבדוק את הגולגולת עבור חריגות נוספות.
2. בדוק ספיגת שיניים או אובדן רקמות קשות דנטליות עקב הרס אודונטוקלסטי אידיופתי, אשר נראה לרוב בפלידים וניתן לאבחן אותו רדיוגרפית על ידי אובדן צפיפות רדיו עם או בלי אובדן של רצועות חניכיים שטח 19,21,35.
   הערה: נגעים סופגי שיניים יכולים להיות מורגשים גם אצל חוקר שיניים כחספוס באזור צוואר הרחם של השן, אך יש צורך באישור רדיוגרפי לאבחון.
3. בדוק עבור echinochromasia, מכתים סגול כהה של רקמות קשות של הגולגולת, שכן הצריכה של מינים מסוימים של echinoderms פיגמנט ניתן לראות לוטרות¹¹.
4. בדוק עבור עששת שיניים, אשר ריקבון של פני השן הקשורים מטבוליזם של פחמימות תזונתיים חיידקים acidogenic³⁶.
   הערה: נגעים מסוכנים יכולים להתגלות על ידי חיטוט פני השטח החסומים של השיניים עם בדיקה דנטלית כדי לחשוף כל פיתול או אי סדרים^17,18.
5. עדות לאוסטאומיאליטיס או ניאופלזיה, המאופיינת בנגעי עצם פרודוקטיביים/הרסניים לא סדירים³⁷. רשום נתונים אלה באופן תיאורי וכלול מדידות אובייקטיביות של נגעים כלשהם.

תוצאות

הפרוטוקול הנוכחי מביא לשילוב של נתונים אובייקטיביים וסובייקטיביים למחצה, והתוצאה החיובית תלויה בהערכה מדויקת וחוזרת של דגימות. משקיפים מרובים עם ידע באנטומיה הרגילה של מין היעד והבנה של פתולוגיה כללית של שיניים ולסת באופן אידיאלי חייבים להיות נוכחים כדי להעריך כל דגימה כדי למזער את ההט?...

Discussion

האנטומיה של השיניים והלסתות היא דוגמה מובהקת לאבולוציה מסתעפת והיא השתקפות אמיתית של ההיסטוריה הטבעית של המין, התנהגותו ומצבו הבריאותי. בריאות הפה של אדם עשויה לשחק ישירות להישרדותו ולכושרו. המחקר הנוכחי מתאר דרך שיטתית, ניתנת לשחזור ומפורטת להערכת בריאות השיניים והפרעות TMJ של דגימות מו?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Arctos Collaborative Collection Management Solution	https://arctosdb.org
Disposible Nitrile Gloves
Double-Ended Dental Explorer/Probe, #2 Handle	Hu Friedy	541-5860
High resolution digital camera
Light source
Magnifying glass (Optional)
Surgical Magnification Loupes (Optional)	Surgitel	EVC00TTL